测量二氧化碳排放量的技术解决方案是什么?

Question

我目前正在波兰卡托维兹参加COP24(联合国气候变化会议)。

(由于我截取了笔记本电脑的截图，所以做了一些编辑)

我问过一些人$ \ ce{二氧化碳}$但很少有人有足够的技术知识。

我的假设是，他们假设数据是正确的。

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一些Google-fu:

https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions#how-do-we-measure-or-estimate-co2-emissions

更近期的能源统计数据来自联合国统计局(UN statistics Office)，后者汇编了来自官方国家统计出版物和年度问卷的数据。

https://www.thenakedscientists.com/articles/questions/how-do-you-measure-carbon-dioxide-emissions

作为《联合国气候变化框架公约》的一部分，政府间气候变化专门委员会已经发布了一套五卷本的指导方针，所有国家现在都在使用这些指导方针来估计所有温室气体的排放量，而且它确实在各国之间产生了一致性。

虽然有一些大型发电厂在烟囱中安装了测量设备，可以测量出二氧化碳的排放量，但这是不寻常的。

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关于测量$ \ ce{二氧化碳}$在大气层中，我们有一颗卫星:https://climate.nasa.gov/climate_resources/99/graphic-measuring-carbon-dioxide-from-space/

关于空气质素指数-https://en.wikipedia.org/wiki/Air_quality_index我们对此有很多标准(很遗憾有很多标准)

关于新$ \ ce{二氧化碳}$排放——有什么科学的方法来测量它?

Answer 1

除了卫星测量二氧化碳外，还有许多地面基站也可以测量二氧化碳:意大利，夏威夷，澳大利亚，只是举几个例子。

如果你想抓住排放二氧化碳的作弊者，世界各地都需要这样密集的地面基站网络。测量需要结合气象数据，特别是风向和强度。我想这也需要大量的计算机建模来及时分析所有这些数据。这将需要一个完全独立的组织和大量的资金来运作。这将很难实现。

另一种可能成本更高的方法是，在地球静止轨道上部署一组卫星，不断测量大气中二氧化碳的浓度。与地面基站一样，这些数据需要与气象数据结合，并通过计算机模型进行处理。

监测合规情况既不便宜也不容易。

Answer 2

欧盟(EU)的一项计划正是为了实现这一目标。看到本新闻稿．监测人为二氧化碳排放需要结合现场测量、卫星观测和大气和生物圈建模。

Answer 3

我会补充弗雷德的回答，并提供一些关于卫星测量的细节:

你要找的关键字是“大气遥感”或“XYZ遥感”，其中XYZ是任何化学物质。正如谷歌中许多科学的东西一样，你需要知道正确的关键字才能找到它们，也许这就是为什么你没有得到令人信服的谷歌结果。

正如弗雷德所说，地面站测量地面的浓度二氧化碳美元．在卫星观测中，测量红外线辐射的强度我(z)美元在化学物质特有的吸收带中，即。二氧化碳美元，具有实验室已知的不透明度\ kappa美元．不透明度只是衡量气体介质不透明程度的一种方法，因此也产生了“不透明”这个词。背景强度I_0美元可以通过相同的测量在非吸收带或“大气窗口”中确定。
由辐射传递方程可知:$ $我(z) = I_0 \ \ exp \离开(- \ int dz \ \ρ(z) \ \ kappa \右)$ $其中包含未知密度剖面\ρ(z)美元在美元[\]ρ= \压裂{公斤}{m ^ 3} $，以及它对大气剖面的积分dz美元．要解决这个问题，需要对剖面进行建模，但有一个近似的方法，可以得到柱的密度\σ美元一种化学物质$[\Sigma] = \frac{kg}{m^2}$，近似值为$ $我(z) = I_0 \ \ exp \离开(σ- \ \ kappa \右),$ $
哪个更容易求逆\σ美元．然后简单地绘图\σ美元通过这种方式，人们可以找到任何化学物质的排放区域，或者其他有趣的东西，比如臭氧空洞。

所以这些测量非常简单，因此很容易被全球任何卫星或实验室复制。所以如果你担心政府会干预，那么答案是“这是显而易见的”。

Answer 4

我怀疑这比在烟囱里放置测量设备或使用卫星要简单得多。只使用化石燃料生产和进口的经济数据。如果燃烧X吨煤，将产生3.6吨二氧化碳。